Electroquímica 1. Int Introduc roducció ción n 2. Conductore Conductoress de corriente cor riente eléctrica e léctrica 3. Elec Electról trólito itoss 4. Io Ioniz nizac ació ión n 5. Elec Electról trólisi isiss 6. Corrient Corrientee eléctrica eléctri ca y movimiento movimient o de iones . !eac !eaccion ciones es de electrodo elec trodo ". Cel Celda da volta vo ltaica ica #. $%licaci $%licaciones ones industri industriales ales 1&.'ratamient 1&. 'ratamientos os anticorrosivos antic orrosivos de su%er(icie su%er(i cie 11.)al 11. )alvanot vanotecni ecniaa 12.*rot 12. *rotecci ección ón catódica catód ica Introducción Es la parte de la química que trata de la relación entre las corrientes eléctricas y las reacciones químicas, y de la conversión de la energía química en eléctrica y viceversa. En un sentido más amplio, la electroquímica es el estudio de las reacciones químicas que producen efectos eléctricos y de los fenómenos químicos causados por la acción de las corrientes o voltajes. Conductores de Corriente Eléctrica Cualquier material que ofrezca poca resistencia al flujo de electricidad se denomina conductor eléctrico, eléctrico, como las disoluciones de la mayoría de los ácidos inorgánicos, bases y sales son buenos conductoras de la electricidad y todo material que impida el paso de la corriente eléctrica es denominado mal conductor o aislador eléctrico, eléctrico, como las disoluciones de azcar, alco!ol, glicerina y muc!as otras sustancias orgánicas. "a diferencia entre un conductor y un aislante, es de grado más que de tipo, ya que todas las sustancias conducen electricidad en mayor o en menor medida. #n buen conductor de electricidad, como la plata o el cobre, puede tener una conductividad mil millones de veces superior a la de un buen aislante, como el vidrio o la mica. En los conductores sólidos la corriente eléctrica es transportada por el movimiento de los electrones$ y en disoluciones y gases, lo !ace por los iones. "os conductores se clasifican en% a+ Conductores de 1, clase- son aquellos que dejan fluir la electricidad sin sufrir alteración, como los metales. + Conductores de 2, clase o electrólitos- son aquellos que se ionizan y entonces conducen la corriente eléctrica, como las soluciones acuosas de ácidos, bases y sales, así también las sales fundidas. "os electrólitos a su vez se clasifican en% I+ /uertes- "os electrólitos que proporcionan disoluciones altamente conductoras se llaman electrólitos (uertes &como el ácido nítrico o el cloruro de sodio'. II+ 0éiles- "os que producen disoluciones de baja conductividad reciben el nombre de electrólitos déiles como el cloruro mercurioso &(gCl)' o el ácido etanoico &C(*+ C('.
Electrólitos "os ácidos, sales las bases y las sales sólidas son malos conductores de la electricidad, pero cuando cualquiera de estas sustancias se disuelve en agua,la solución resultante es conductora. Cuando una de estas sustancias se disuelve en agua &o se funde' se disocian en partículas con carga eléctrica &positiva o negativa' llamadas iones y a la disociación en iones se la denomina ionización. -sí un ion se define como átomo o grupo de átomos con carga eléctrica. #n átomo que pierde un electrón forma un ion de carga positiva, llamado catión$ un átomo que gana un electrón forma un ion de carga negativa, llamado anión. Cualquier sustancia que produce iones en solución es un electrólito. "as sales son iónicas an en estado sólido, pero cuando se disuelven o se funden, los iones se separan y adquieren libertad de movimiento. "a conducción electrolítica se debe a la movilidad iónica en estado líquido. Ionización -l combinarse sodio con cloro, para formar cloruro de sodio, cada átomo de sodio cede un electrón a un átomo de cloro,dando como resultado un ion sodio con carga positiva y un ion cloro con carga negativa.
Cl2 , 2.a , 2.aCl
igura /
En un cristal de cloruro de sodio la fuerte atracción electrostática entre iones de cargas opuestas mantiene firmemente los iones en su sitio, estableciéndose un enlace iónico. Cuando el cloruro de sodio se disuelve en agua, los iones se disocian y pueden moverse libremente.
aCl a Cl
Cuando se disuelve cloruro de sodio en agua, los iones se disocian &por la atracción entre los iones y el disolvente', y esta disolución es un e0celente conductor de la electricidad. El químico sueco -rr!enius fue el primero en descubrir que algunas sustancias en disolución se encuentran en forma de iones y no de moléculas, incluso en ausencia de una diferencia de potencial eléctrico. Cuando un electrólito se introduce en una disolución, se disocia parcialmente en iones separados, y que el grado de disociación depende de la naturaleza del electrólito y de la concentración de la disolución. 1egn la
teoría de -rr!enius, al disolver una determinada cantidad de cloruro de sodio en un gran volumen de agua, los iones se disocian en mayor grado que si esa misma cantidad se disuelve en un volumen menor de agua. "a teoría de 2ebye+(3c4el afirma que los electrólitos están totalmente disociados en una disolución. "a tendencia de los iones a emigrar y conducir la electricidad queda retardada por las atracciones electrostáticas entre los iones de cargas opuestas y entre los iones y el disolvente. - medida que aumenta la concentración de la disolución, se incrementa el efecto retardante. -sí, una cantidad fija de cloruro de sodio resulta mejor conductor si se disuelve en un gran volumen de agua, al encontrarse los iones más apartados entre sí, ejerciendo una atracción menor respecto a los demás y respecto a las moléculas del disolvente. 1in embargo, los iones no ti enen libertad total para emigrar. "a constante dieléctrica del disolvente es otro factor importante en las propiedades de la disolución. "a ionización es mayor en un disolvente como el agua, que tiene una constante dieléctrica elevada. Electrólisis 1i se coloca un par de electrodos en una cuba que contenga una disolución de un electrólito y se conecta una fuente de corriente continua y un galvanómetro entre ellos, se observará en el galvanómetro la circulación de la corriente eléctrica &fig. )'.
Corriente eléctrica y movimiento de iones "os iones positivos de la disolución se mueven !acia el electrodo negativo ctodo y los iones negativos !acia el positivo nodo. -l llegar a los electrodos, los iones pueden ganar o perder electrones y transformarse en átomos neutros o moléculas. "a acción de una corriente sobre un electrólito puede entenderse con un ejemplo sencillo de l a figura *. Reacciones de Electrodo 56ué le sucede a un ion en movimiento cuando llega al electrodo que lo atrae7. 1e considerará al cloruro de sodio fundido, un sistema qué sólo contiene dos tipos de iones y no otras partículas. 1e utilizarán electrodos inertes que no reaccionan químicamente con los iones sodio y cloruro. "os iones de sodio &8' o cationes, son atraídos !acia el electrodo negativo &cátodo'. El cátodo se !ace negativo por la acción de un generador el cual, le bombea electrones.
"os electrones del cátodo están en un estado de elevada energía potencial. El ion sodio tiene carga positiva, esto significa que atrae electrones y que un electrón de un átomo de sodio tendría una menor energía potencial que un electrón del cátodo. 9or lo tanto los electrones del cátodo se desplazan !acia el catión, por diferencia de energía potencial. En el cátodo los iones de sodio se convierten en átomos de sodio por adición de un electrón. Este es un cambio químico y puede representarse con la siguiente ecuación%
a e a ,
-dviértase que este cambio químico representa una ganancia de electrones, por lo tanto el sodio se reduo y pasó a estado metálico. El cambio químicos que siempre ocurre en el cátodo es de reducción. -!ora se considerará lo que sucede en el ánodo. El ánodo es positivo ya que el generador bombea electrones fuera de él y además atrae iones cloruro &+' o aniones. En el ánodo los electrones poseen baja energía potencial. En cambio los electrones e0ternos del ion cloruro se encuentran en un estado de potencial elevado. Cuando los iones cloruro llegan al ánodo le proporcionan electrones a este. "os electrones pasan de un estado de energía potencial elevada a uno de baja energía potencial. El cambio ocurrido en el ánodo puede representarse con otra ecuación%
2Cl Cl2 2e
"os iones cloruro pierden electrones transformándose en átomos de cloro, los cuales a su vez forman moléculas de cloro gaseoso. "a reacción anódica siempre es de o0idación. -quí se !an mostrado las reacciones de o0idación y reducción por separado pues ocurren en diferentes puntos, sin embargo estos procesos no ocurren independientemente. El generador no produce electrones, sólo los transporta de un lugar a otro, así los electrones que el generador suministra al cátodo, provienen del ánodo. El proceso de reducción no puede ocurrir sin que al mismo tiempo se realice el de o0idación. "a función del generador es elevar la energía potencial de los electrones del cátodo. Estas reacciones de electrodo se llaman semireacciones, y la reacción global de la electrólisis del cloruro de sodio es%
2a 2Cl 2a , Cl2
"a naturaleza de las reacciones del electrodo depende de la diferencia de potencial o voltaje aplicado.
7eyes de la Electrólisis
"os siguientes conceptos son referidos a la corriente eléctrica necesarios para comprender el significado de las leyes de araday% 1+ "a cantidad de electrones &electricidad' que circulan por un conductor se mide en Coulomb.
q 8 car9a :q; 8 coulom
2+ "a intensidad de la corriente &caudal de electrones' e0presa la cantidad de electricidad que circula por un conductor por unidad de tiempo. "a intensidad de la corriente se mide en Amperes.
i 8 q
3+ Cuando una fuente fuerza a los electrones a circular por un conductor, se presenta una resistencia al flujo de corriente y se produce una caída de potencial. "a resistencia eléctrica se mide en Ohms,y la diferencia de potencial en Voltios.
E 8 i.! :E; 8 > y :!; 8 o?m
*rimera 7ey de /araday- "a masa de un elemento depositada en un electrodo es proporcional a la cantidad de electricidad que pasa a través de la solución del electrólito o del electrólito fundido.
m 8 @.i.t
donde : es una constante que depende del catión y se denomina euivalente electrou!mico &se verá más adelante'. Cuando se realiza, por ejemplo, la electrólisis de una solución de sulfato cprico &Cu1;' sucede lo siguiente &fig. ;'%
Cu2AB4 2B Cu AB48 B -l aplicar una diferencia de potencial a los electrodos, el ion cobre se mueve !acia el cátodo, adquiere dos electrones y se deposita en el electrodo como elemento cobre. El ion sulfato, al descargarse en el electrodo positivo, es inestable y se combina con el agua de la disolución formando ácido sulfrico y o0ígeno.
2Cu 2Cu , 4e 2B B2 2 4e 2Cu2AB4 22B 2Cu , 2 2AB4 B2
Cuando circula más corriente &más coulombios' más cobre se deposita, pues más electrones !an circulado permitiendo que más iones cobre &Cu 88' se conviertan en elemento cobre &Cu<'. Ae9unda 7ey de /araday- "as masas de elementos que se depositan en los electrodos son proporcionales a los equivalentes químicos. =ecordemos que el equivalente químico de un elemento es el cociente entre el peso atómico gramo de ese elemento y su valencia% E " #a$V 9ara probar esta segunda ley se !ace pasar la misma cantidad de electricidad a través de varias cubas con diferentes soluciones salinas, como indica la figura. >idiendo la
cantidad de plata y de cobre depositados en el cátodo se llega a la comprobación de la ley%
m $9 < m Cu 8 Eq $9 < Eq Cu m $9 < m Cu 8 1&D"<31D5
sea que las masas de plata y de cobre depositadas en los electrodos se !allan en relación de% /?@,A B*/,@.
mero de /araday- 9ara depositar el equivalente químico de cualquier elemento se necesita la misma cantidad de electricidad. La constante o número de Faraday (F) es de 96500 coulomb (96494). 9or ejemplo, para depositar% /,??A gr de (8, /?@,A gr de -g8, */.@ gr de Cu88 o D*. gr de Cu8 son necesarios D?? coulomb. Fale aclarar que% D?? coulomb G carga de D,?)./?)* electrones, de lo que se deduce que la carga de un electrón es /,D ./?+/ coulomb. Equivalente electroquímico% 1e llama equivalente electroquímico : a la masa de un elemento depositada, durante la electrólisis, por la carga de un coulomb.
@ 8 Eq
En todos los casos, la cantidad de material que se deposita en cada electrodo al pasar la corriente por un electrólito sigue las leyes de araday. Hodos los cambios químicos implican una reagrupación o reajuste de los electrones en las sustancias que reaccionan$ por eso puede decirse que dic!os cambios son de carácter eléctrico. 9ara producir una corriente eléctrica a partir de una reacción química, es necesario tener un o0idante, es decir, una sustancia que gane electrones fácilmente, y un reductor, es decir, una sustancia que pierda electrones fácilmente.
CE%&A VO%'AICA
#na celda voltaica aprovec!a la electricidad de la reacción química espontánea para encender una lamparita, es decir, convierte energía potencial química en energía eléctrica &fig. D'. "as tiras de cinc y cobre, dentro de disoluciones de ácido sulfrico diluido y sulfato de cobre respectivamente, actan como electrodos &el derec!o acta como cátodo y el izquierdo como ánodo'. El puente salino &en este caso cloruro de potasio' permite a los electrones fluir entre las cubetas sin que se mezclen las disoluciones. Cuando el circuito entre los dos sistemas se completa &como se muestra a la derec!a', la reacción genera una corriente eléctrica. 1i ambas soluciones se conectan mediante un voltímetro su lectura acusará /,/? F, esto debido a que el potencial de o0idación del In88 es ?,@D* F y el del Cu 88 es de +?,**@ F, por lo tanto el cinc &de mayor potencial' le cede electrones al cobre &de menor potencial'. bsérvese que el metal de la tira de cinc se consume &o0idación' y la tira desaparece. "a tira de cobre crece al reaccionar los electrones con la disolución de sulfato de cobre para producir metal adicional &reducción'. 1i se sustituye la lamparita por una batería la reacción de una se invertirá, creando una celda electrolítica,convirtiendo energía eléctrica en energía potencial química &fig. @'.
"as semireacciones correspondientes son% -nodo%
Fn, Fn 2e Cátodo%
Cu 2e Cu, #na celda voltaica es un dispositivo para producir energía eléctrica a partir de una reacción redo0. "a principal característica de la celda voltaica es la pared porosa que separa las dos soluciones evitando que se mezclen. "a pared es porosa para que los iones la atraviesen. "a !emicelda del ánodo adquiere un e0ceso de iones de In positivos ¶ mantener la neutralidad eléctrica necesita iones negativos', al mismo tiempo, la !emicelda del cátodo consume iones de Cu ¶ mantener la neutralidad,éste debe eliminar iones negativos'."os iones 1;G atraviesan la pared porosa para satisfacer la neutralidad eléctrica de ambas !emiceldas. "os tipos de celdas más comunes son% las pilas y el acumulador de plomo. *otenciales- Jo !ay manera de medir la energía potencial de una !emicelda, sin embargo, la diferencia de potencial entre dos !emiceldas de una celda voltaica puede medirse con un voltímetro. Esta diferencia de potencial es una medida de la tendencia relativa de las dos sustancias para absorber electrones. 1i a la !emicelda de cobre se le asigna arbitrariamente un potencial de cero, se dice que la !emicelda de cinc tiene un potencial de +/,/? v &fig. D', el signo negativo, indica que es menos probable que los iones de cinc absorban electrones que los iones cobre. En cambio, si le asignamos potencial cero a la !emicelda de cinc, el cobre tendrá potencial 8/,/? v. En la práctica, se le asigna potencial cero a la !emicelda de !idrógeno, esta se compone de una lámina de platino, y se introduce en una solución de iones !idrógeno &( 8' uno molar. 1e !ace burbujear !idrógeno gaseoso en la solución alrededor del platino &el !idrógeno gaseoso procede de un cilindro cuya presión es de / atm'. "as moléculas de ( ) se adsorben sobre la superficie del platino y forman el electrodo &fig. A'. "a semirreacción es%
e G H2 1i se utiliza la !emicelda de !idrógeno con la de cinc, el potencial será de + ?,@D v. 1i se utiliza la !emicelda de !idrógeno con la de cobre, el potencial será de 8 ?,*; v. 2e esta manera se determinan e0perimentalmente los potenciales de casi todas las reacciones redo0 &ver tabla'. - estos valores se los denomina potenciales electroquímicos normales
*otenciales de reducción normales de semireacciones &Concentraciones iónicas, /> en agua a )
Aplicaciones Industriales "a descomposición electrolítica es la base de un gran nmero de procesos de e0tracción y fabricación muy importantes en la industria moderna.
*roducción y !e(inado de etales
Aoda Custica- "a soda o sosa cáustica &un producto químico importante para la fabricación de papel, rayón y película fotográfica' se produce por la electrólisis de una disolución de sal comn en agua. "a reacción produce cloro y sodio. El sodio reacciona a su vez con el agua de la pila electrolítica produciendo sosa cáustica. El cloro obtenido se utiliza en la fabricación de pasta de madera y papel. orno Eléctrico- aplicación industrial importante de la electrólisis, que se utiliza para la producción de aluminio, magnesio y sodio. En este !orno, se calienta una carga de sales metálicas !asta que se funde y se ioniza. - continuación, se deposita el metal electrolíticamente. 1. $luminio- es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre. Es un metal poco electronegativo y e0tremamente reactivo. 1e encuentra normalmente en forma de silicato de aluminio puro o mezclado con otros metales como sodio, potasio, !ierro, calcio y magnesio, pero nunca como metal libre. "a bau0ita, un ó0ido de aluminio !idratado impuro, es la fuente comercial de aluminio y de sus compuestos. 9ara la electrólisis del ó0ido de aluminio unido a la criolita &Ja* -l D' se emplean cubas de !ierro recubiertas por carbón de retorta, que !ace de cátodo y ánodos de grafito. 9rimero se coloca en el interior de la cuba, criolita y se acercan los ánodos a las paredes de la cuba, de esta forma se genera un arco eléctrico &/??? C<' que funde la criolita. 1e aKade entonces el ó0ido de aluminio y comienza la electrólisis. El cátodo se va consumiendo durante el proceso y aluminio fundido se deposita en el fondo de la cuba donde se retira por un orificio lateral, ubicado en la parte inferior de la misma. -nodo%
6B8 3C 3CB2 12e Cátodo%
4$l 12e 4$l, =eacción global%
2$72B3 J 4$7 6B8
Este proceso sigue siendo el método principal para la producción comercial de aluminio, aunque se están estudiando nuevos métodos. "a pureza del producto se !a incrementado !asta un ,L de aluminio puro en un lingote comercialmente puro$ posteriormente puede ser refinado !asta un , por ciento. "a producción mundial de aluminio !a e0perimentado un rápido crecimiento, aunque se estabilizó a partir de /A?. En /?? esta producción era de @.*?? toneladas, en /*A de
A.??? toneladas y en /* la producción estimada de aluminio primario era de unos / millones de toneladas. 2. an9aneso- El manganeso puro se obtiene por la combustión del dió0ido de manganeso &pirolusita' con polvo de aluminio y por la electrólisis del sulfato de manganeso. Este metal no se da en la naturaleza en estado puro, pero se encuentra ampliamente distribuido en todo el mundo en forma de menas. cupa el lugar /) en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. 3. Aodio- 1ólo se presenta en la naturaleza en estado combinado. 1e encuentra en el mar y en los lagos salinos como cloruro de sodio, y con menor frecuencia como carbonato de sodio y sulfato de sodio. El sodio comercial se prepara descomponiendo electrolíticamente cloruro de sodio fundido. El sodio ocupa el séptimo lugar en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. El método 0oKns para el refinado del sodio consta de un aparato que esta constituido por una caldera de !ierro $,por cuya parte inferior entra un ánodo de grafito L. El cátodo C entra en la masa fundida de JaCl. -l circular una corriente por el cloruro de sodio fundido, se producen las siguientes reacciones. -nodo%
2Cl 2e Cl2, Cátodo%
2a 2e 2a, =eacción global%
2Cla J2a 2Cl El sodio por su baja densidad,flota y se e0trae por 0 mientras el cloro se desprende en E.
!e(inado Electrolítico- estos métodos se utilizan para refinar el plomo, el estaKo, el cobre, el oro y la plata. "a ventaja de e0traer o refinar metales por procesos electrolíticos es que el metal depositado es de gran pureza. 1. *lomo- #na fuente importante de obtención de plomo son los materiales de desec!o industriales, que se recuperan y funden. El plomo en bruto suele purificarse removiendo plomo fundido en presencia de aire. "os ó0idos de las impurezas metálicas suben a la superficie y se eliminan. "os grados más puros de plomo se obtienen refinando electrolíticamente. 2. EstaMo- El estaKo ocupa el lugar ; entre los elementos de la corteza terrestre. El mineral principal del estaKo es el 1n) &casiterita'. En la e0tracción de estaKo,primero se muele y se lava el mineral para quitarle las impurezas, y luego se calcina para o0idar los sulfuros de !ierro y de cobre. 2espués de un segundo lavado, se reduce el mineral con carbono en un !orno de reverbero$ el estaKo fundido se recoge en la parte inferior y se
moldea en bloques conocidos como estaKo en lingotes. El metal obtenido se purifica por fusión, liberándolo de su principal impureza% el !ierro, alcanza así una pureza del ?L. "uego se lo refina electrolíticamente. 3. Core- El cobre puede encontrarse en estado puro, frecuentemente se encuentra agregado con otros metales como el oro, plata, bismuto y plomo, apareciendo en pequeKas partículas en rocas,aunque se !an encontrado masas compactas de !asta ;)? toneladas.. Este metal puede galvanizarse fácilmente como tal o como base para otros metales. El cobre ocupa el lugar ) en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. "a metalurgia del cobre varía segn la composición de la mena. "as menas más importantes, las formadas por sulfuros, no contienen más de un /)L de cobre, llegando en ocasiones tan sólo al /L, y !an de triturarse y concentrarse por flotación. "os concentrados se funden en un !orno de reverbero que produce cobre metálico en bruto con una pureza apro0imada del AL. Este cobre en bruto se purifica posteriormente por electrólisis, obteniéndose barras con una pureza que supera el , por ciento. 9ara refinar el cobre bruto se emplea el método electrolítico. 1e coloca al cobre bruto como ánodo, en una cuba electrolítica que contiene una solución de Cu1;. El sulfato cprico se disocia de la siguiente forma%
CuAB4 J Cu AB48
El polo negativo o cátodo, esta constituido por láminas de cobre puro. -l circular la corriente, los cationes cobre se dirigen al cátodo, donde se reducen, captando electrones y depositándose como cobre metálico,mientras los iones sulfato se dirigen al ánodo y reaccionan con el cobre impuro, formando sulfato cprico, que vuelve a la solución. Cátodo%
Cu 2e Cu,
-nodo%
AB48 2e AB4, =eacción global%
AB4 Cu CuAB4
4. Bro- El oro se encuentra en la naturaleza en las vetas de cuarzo y en los depósitos de aluviones secundarios como metal en estado libre o combinado. Está distribuido por casi todas partes aunque en pequeKas cantidades, ocupando el lugar @ en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. Casi siempre se da combinado con cantidades variables de plata. El cianuro de oro y potasio se utiliza para el dorado electrolítico. El oro se e0trae de la grava o de rocas trituradas disolviéndolo en disoluciones de mercurio &proceso de amalgama' o de cianuro &proceso de cianuro'. -lgunas menas, sobre todo aquéllas en las que el oro está combinado químicamente con teluro, deben ser calcinadas antes de su e0tracción. El oro se recupera de la solución electrolíticamente y se funde en lingotes.
9ara que una roca sea rentable debe contener un mínimo de una parte de oro por *??.??? partes de material desec!able. El oro puro es el más maleable y dctil de todos los metales, puede golpearse con un martillo !asta conseguir un espesor de ?,????/* cm y una cantidad de ) g se puede estirar !asta lograr un cable de /?? 4m de largo. 5. *lata- "a plata ocupa el lugar DD en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. Jo e0iste apenas en estado puro. "a plata pura también se encuentra asociada con el oro puro en una aleación conocida como oro argentífero, y al procesar el oro se recuperan considerables cantidades de plata. "a plata está normalmente asociada con otros elementos &siendo el azufre el más predominante' en minerales y menas. "a plata también se encuentra como componente en las menas de plomo, cobre y cinc, y la mitad de la producción mundial de plata se obtiene como subproducto al procesar dic!as menas. En /*, se produjeron en todo el mundo cerca de /*.??? toneladas. Jormalmente,la plata se e0trae de las menas de plata calcinando la mena en un !orno para convertir los sulfuros en sulfatos y luego precipitar químicamente la plata metálica. (ay varios procesos metalrgicos para e0traer la plata de las menas de otros metales. En el proceso de amalgamación, se aKade mercurio líquido a la mena triturada, y se forma una amalgama de plata. 2espués de e0traer la amalgama de la mena, se elimina el mercurio por destilación y queda la plata metálica. En los métodos de li0iviación, se disuelve la plata en una disolución de una sal &normalmente cianuro de sodio' y después se precipita la plata poniendo la disolución en contacto con cinc o aluminio. "a plata impura obtenida en los procesos metalrgicos se refina por métodos electrolíticos. 'ratamientos Anticorrosivos de (uper)icie 1on aquellos que impiden la corrosión cubriendo al metal que se desea proteger con una película ad!erente de un metal que no se corroa. "a película puede ser construida con materiales variados% metálicos, inorgánicos u orgánicos. En este trabajo estudiaremos aquellos tratamientos que se realicen por medios electrolíticos. *alvanotecnia 9roceso electrolítico por el cual se deposita una capa fina de metal sobre una base generalmente metálica. "os objetos además se galvanizan para obtener una superficie dura o un acabado atractivo. "os metales que se utilizan normalmente en galvanotecnia son% cadmio, cinc, cromo, cobre, oro, níquel, plata y estaKo. "as cuberterías plateadas, los accesorios cromados de automóvil y los recipientes de comida estaKados son productos típicos de galvanotecnia. En este proceso, el objeto que va a ser cubierto acta como cátodo en una cuba electrolítica que contiene una solución &baKo' de una sal del metal recubridor, y se conecta a un terminal negativo de una fuente de electricidad e0terna. tro conductor, compuesto por el metal recubridor, se conecta al terminal positivo de la fuente de electricidad actuando como ánodo. 9ara el proceso es necesaria una corriente continua de bajo voltaje, normalmente de / a D F. Cuando se pasa la corriente a través de la solución, los átomos del metal recubridor se depositan en el cátodo. Esos átomos son sustituidos en el baKo por los del ánodo, si está compuesto por el mismo metal, como es el caso del cobre y la plata. 1i no es así, se sustituyen aKadiendo al baKo periódicamente la sal correspondiente, como ocurre con el oro y el cromo. En cualquier caso, se mantiene un equilibrio entre el metal que sale y el metal que entra en la disolución !asta que el objeto está galvanizado. "os materiales no conductores pueden ser galvanizados si se cubren antes con un material conductor como
el grafito. "a cera o los diseKos de plástico para la electrotipia, y las matrices de los discos fonográficos se recubren de esta manera. 9ara asegurar una co!esión estrec!a entre el objeto a ser recubierto y el material recubridor, se debe pulir bien la pieza y limpiar el objeto a fondo, eliminando polvo, grasa y suciedad, ya sea sumergiéndolo en una solución ácida o cáustica &después se lava y se introduce en la solución', o bien utilizándolo como ánodo en un baKo limpiador durante un instante. 9ara eliminar irregularidades en las depresiones de la placa y asegurar que la te0tura de su superficie es de buena calidad y propicia para el refinado, !ay que controlar cuidadosamente la densidad de la intensidad de corriente &M G iBs, donde s es la superficie del cátodo', la concentración de la solución y la temperatura. Con frecuencia se aKaden al baKo ciertos coloides o compuestos especiales para mejorar la uniformidad de la superficie de la placa. LaMo de Cromo- Es el baKo electrolítico en el cual el cromo es el metal recubridor. El cromo tienen poco poder desprendedor, es decir, tienden a recubrir e0cesivamente las protuberancias y dejan las grietas del ánodo completamente desnudas. -l depositarse electrolíticamente,el cromo proporciona un acabado brillante y resistente a la corrosión. 2ebido a ello se emplea a gran escala en el acabado de ve!ículos. LaMo de Cadmio- Es el baKo electrolítico en el cual el cadmio es el metal recubridor. El cadmio puede depositarse electrolíticamente en los metales para recubrirlos, principalmente en el !ierro o el acero, en los que forma capas químicamente resistentes. "a electroquímica !a avanzado recientemente desarrollando nuevas técnicas para colocar capas de material sobre los electrodos, aumentando así su eficacia y resistencia. Hras el descubrimiento de ciertos polímeros que conducen la electricidad, es posible fabricar electrodos de polímeros. #rotección Catódica "a protección catódica de tuberías y cascos de buques se logra, formando pares e + In o e + >g. En el caso de tuberías,se clavan barras de cinc o de magnesio en el suelo y se las pone en contacto con la tubería. "os electrones pasan del cinc al !ierro de la tubería, el cual queda protegido. En los cascos de los buques, se ad!ieren bloques de magnesio. Estos bloques, debido a su mayor potencial de o0idación, se corroen, actuando como ánodo, protegiendo al !ierro del casco. 2ic!a protección dura mientras no se consuma el magnesio. "legado ese caso los bloques de magnesio son reemplazados.
